#include “stdio.h”
#include “stdlib.h”
typedef struct item
{
int num; //页号
int time; //等待时间，LRU算法会用到这个属性
}Pro;
int pageNum; //系统分配给作业的主存中的页面数
int memoryNum; //可用内存页面数
void print(Pro *page1); //打印当前主存中的页面
int Search(int num1, Pro *memory1); //在页面集memory1中查找num1，如果找到，返回其在memory1中的下标，否则返回-1
int Max(Pro *memory1);
int optimal(int num,int tag,Pro *memory1,Pro *page1);
int main(void)
{
int i;
int curmemory; //调入主存中的页面个数
int missNum; //缺页次数
float missRate; //缺页率
char c; //得到用户的输入字符，来选择相应的置换算法
Pro *page; //作业页面集
Pro *memory; //内存页面集
printf(“输入系统分配给作业的主存中的页面数:”);
scanf(“%d”, &pageNum);
printf(“输入内存页面数:”);
scanf(“%d”, &memoryNum);
page= (Pro*)malloc(sizeof(Pro)*pageNum);
memory= (Pro*)malloc(sizeof(Pro)*memoryNum);
for(i=0;i<pageNum;i++)
{
printf(“第 %d 个页面号为:”, i);
scanf(“%d”, &page[i].num);
page[i].time=0; //等待时间开始默认为0
}
do{
for(i=0;i<memoryNum;i++) //初始化内存中页面
{
memory[i].num=-1; //页面为空用-1表示
memory[i].time=-1; //
}
printf(“*****f:FIFO页面置换*****\n”);
printf(“*****o:OPT页面置换*****\n”);
printf(“*****l:LRU页面置换*****\n”);
printf(“*****请选择操作类型(f,o,l),按其它键结束******\n”);
fflush(stdin);
scanf(“%c”, &c);
i = 0;
curmemory = 0;
if(c==’f’) //FIFO页面置换
{
missNum = 0;
printf(“FIFO页面置换情况: \n”);
for(i=0;i<pageNum;i++)
{
if(Search(page[i].num,memory)<0)//若在主存中没有找到该页面
{
missNum ++;
memory[curmemory].num=page[i].num;
print(memory);
curmemory = (curmemory+1)%memoryNum;
}
}//end for
missRate = (float)missNum/pageNum;
printf(“缺页次数：%d 缺页率: %f\n”, missNum, missRate);
}//end if
if(c==’o’) //OPT页面置换
{
missNum = 0;
printf(“OPT页面置换情况: \n”);
for(i=0;i<pageNum;i++)
{
if(Search(page[i].num,memory)<0)//若在主存中没有找到该页面
{
if(i<memoryNum)
curmemory = i;
else
curmemory = optimal(page[i].num,i,memory,page);
missNum ++;
memory[curmemory].num=page[i].num;
print(memory);
curmemory = (curmemory+1)%memoryNum;
}
}//end for
missRate = (float)missNum/pageNum;
printf(“缺页次数：%d 缺页率: %.2f%%\n”, missNum, missRate*100);
}//end if
if(c==’l’) //LRU页面置换
{
missNum = 0;
printf(“LRU页面置换情况: \n”);
for(i=0;i<pageNum;i++)
{
for(int j=0;j<memoryNum;j++)
{
if(memory[j].num>=0)
memory[j].time++;
}
if(Search(page[i].num,memory)<0)//若在主存中没有找到该页面
{
missNum ++;
// printf(“%d \n”,curmemory);
if(i<3)
curmemory = i;
else
curmemory = Max(memory);
memory[curmemory].num=page[i].num;
memory[curmemory].time = 0;
print(memory);
curmemory = (curmemory+1)%memoryNum;
}
else
{
curmemory = Search(page[i].num,memory);
memory[curmemory].time=0;
curmemory = (curmemory+1)%memoryNum;
}
}//end for
missRate = (float)missNum/pageNum;
printf(“缺页次数：%d 缺页率: %.2f%%\n”, missNum, missRate*100);
}//end if
}while(c==’f’||c==’l’||c==’o’);
return 0;
}
void print(Pro *memory1)//打印当前的页面
{
int j;
for(j=0;j<memoryNum;j++)
printf(“%d “, memory1[j].num);
printf(“\n”);
}
//在页面集memory1中查找num1，如果找到，返回其在memory1中的下标，否则返回-1
int Search(int num1,Pro *memory1 )
{
int j;
for(j=0;j<memoryNum;j++)
{
if(num1==memory1[j].num)
return j;
}
return -1;
}
int Max(Pro *memory1)
{
int max = 0;
for(int k=1;k<memoryNum;k++)
{
if(memory1[k].time > memory1[max].time)
max = k;
}
return max;
}
int optimal(int num,int tag,Pro *memory1,Pro *page1)
{
int k,j,min[100],min_k;
for(k=0;k<memoryNum;k++)
min[k] = 500;
for(k=0;k<memoryNum;k++)
{
j = tag;
do{
j++;
if(j>20)
break;
}while(page1[j].num!=memory1[k].num);
if(j<min[k])
{
min[k] = j;
}
}
int max = 0;
for(int t=1;t<memoryNum;t++)
{
if(min[t]>min[max])
max = t;
}
return max;
}
